дж фон нейман известен как

дж фон нейман қазақша

Джон фон Нейман (англ. John von Neumann), Нейман Янош Лайош (угор. Neumann János Lajos), Йоганн фон Нойман (нім. Johann von Neumann) * 28 грудня 1903 — † 8 лютого 1957) — американський математик угорського походження

1
Искусственные и естественные автоматы.
Тематика исследований теории автоматов становится особенно ясной при сравнении двух основных типов автоматов — искусственных и естественных. Кроме того, такое сравнение делает понятным характер этой теории как теории, объединяющей ряд разнородных дисциплин. Наиболее важные представители искусственных автоматов — аналоговые и цифровые вычислительные машины, но сюда относятся также и дру­гие системы, созданные человеком для передачи и обработки инфор­мации (например, системы телефонной и радиосвязи). [Добавлю еще интереснейшие гибридные цифро-аналоговые машины: как-то пришлось поработать с "Оптимой". Полезнейшая вещь! - МИБ.] Естественные автоматы — это нервная система, самовоспроизводящиеся и само­исправляющиеся системы, а также организмы в эволюционном и адаптивном аспектах.
Теория автоматов, очевидно, охватывает, с одной стороны, тех­нику связи и управления, а с другой стороны, биологию. Действи­тельно, понятиям естественных и искусственных автоматов дано столь широкое определение, что возникает естественное недоуме­ние, что же мешает теории автоматов включить в себя и тот и другой предмет. Фон Нейман никогда не обсуждал этого вопроса, но в том, что им сказано, неявно содержатся указания, что суще­ствуют определенные границы теории автоматов. Ее отличает от обоих этих предметов то, что математической логике и цифровым вычислительным машинам отводится в этой теории центральная роль. Хотя теория автоматов и находит важные инженерные приложения. но она сама является скорее теоретической, чем приклад­ной дисциплиной. Наконец, теория автоматов отличается от био­логических наук тем, что в ней все внимание концентрируется на вопросах организации, структуры, языка, информации и управ­ления.
В теории автоматов устанавливаются общие принципы организа­ции. структуры, языка, информации и управления. Многие из них можно применить как к естественным, так и к искусственным систе­мам, и поэтому сравнительное изучение этих двух типов автоматов может служить хорошей отправной точкой: необходимо описать и объяснить черты их сходства и различия, развить математиче­ские методы, применимые к обоим типам автоматов. Так, например, формальная логика н логика, включающая линии задержки, могут применяться и к компонентам вычислительной машины, и к ней­ронам. как это делается в вероятностной логике фон Неймана. Логическая схема самовос­производящегося клеточного автомата фон Неймана представляет собой связующее звено между естественными организмами и циф­ровыми вычислительными машинами. В этом отношении теория автоматов удивительно аналогична теории игр: экономические системы естественны, игры — вещь искусственная, а математическая теория игр пригодна как для экономических систем, так и для игр — так и теория автоматов включает математику, общую для естественных и искусственных автоматов.

Джон фон Не́йман (англ. John von Neumann или Йоганн фон Нейман, нем. Johann von Neumann; при рождении Я́нош Ла́йош Не́йман (венг. Neumann János Lajos), 28 декабря 1903, Будапешт — 8 февраля 1957, Вашингтон) — венгро-американский математик

Сам фон Нейман уделял много внимания сравнению этих двух типов автоматов. В последние годы изучение автоматных аспек­тов живых организмов сильно продвинулось, и сейчас фактическая база для такого сравнения гораздо шире, чем во времена фон Ней­мана, но его общий подход и выводы представляют для нас несом­ненный интерес. Проследим ход его рассуждений по следующему плану:
I) различие по аналого-цифровому признаку,
2) физические и биологические материалы, используемые в компонентах,
3) слож­ность.
4) логическая организация,
5) надежность.
1. Фон Нейман подробно рассмотрел различие по аналого-цифро­вому признаку и пришел к выводу, что эта характеристика очень полезна при исследовании естественных автоматов. Самое общее его заключение состояло в том, что живые организмы представляют собой системы смешанного типа, вклю­чающие как аналоговые, так и цифровые процессы. Об этом свиде­тельствует много примеров, из которых здесь будет достаточно привести два. Хотя формальная логика приложима (в первом прибли­жении) к нейрону, такие связанные с нейроном явления, как рефрактерность и пространственная суммация, скорее непрерывны, чем дискретны. В сложных организмах цифровые операции чередуются с аналоговыми процессами. Например, гены дискретны, а энзимы участвуют в аналоговых процессах управления. Представления о свойствах естественных автоматов подсказали фон Нейману схему комбинированной аналого-цифровой вычислительной машины. Это яркий пример воздействия, которое оказывает изучение естественных систем на конструкцию искусственных.
2. Фон Нейман произвел сравнение компонентов, применяемых в естественных и искусственных автоматах, по их размерам, скоро­сти работы, энергетическим потребностям, надежности и связал установленные различия с такими факторами, как устойчивость материалов и организация автоматов. Компоненты вычислительной машины намного больше и требуют больше энергии, чем нейроны, хотя это частично компенсируется их существенно большей скоро­стью. Это отличие отразилось на организации систем: естественные автоматы работают в основном по параллельному принципу, а ис­кусственные по последовательному. Различие по величине между электронной лампой и нейроном можно в какой-то мере объяснить различной механической прочностью использованных материалов. Электронную лампу легко испортить и трудно починить. Напротив, поврежденная мембрана нейрона способна к самовосстановлению. Фон Нейман вычислил термодинамический минимум энергии, рас­сеиваемой вычислительным элементом, и пришел к выводу, что теоретически вычислительный элемент мог бы быть в 10 раз более эффективным в использовании энергии, чем нейрон. Проведенное фон Нейманом сопоставление естественных и искусственных компонент, без сомнения, сказалось на его работе по элементам вычислительных машин.

Нейман выступил на симпозиуме с докладом «Общая и логическая теория автоматов» <The General and Logical Theory of Automata>.

3. Человек inter alia представляет собой естественный автомат, который по сложности, очевидно, превосходит любой из искусствен­ных автоматов, созданных им до сих пор. Из-за этой сложности человек может разобраться в деталях своей собственной логической конструкции в несравненно меньшей степени, чем в логической конструкции крупнейших из построенных вычислительных машин. Фон Нейман думал, что главные проблемы теории автоматов кон­центрируются вокруг понятия сложности. Само это понятие нуж­дается в строгом определении. Теория автоматов должна была свя­зать логическую организацию сложных автоматов с их поведением. Такая теория позволила бы разработать логическую конструкцию искусственного автомата, способного выполнять некоторые наиболее трудные и совершенные функции, выполняемые человеком, а также ряд других сложных функций, которых люди выполнять не могут (например, решение больших систем нелинейных уравнений в част­ных производных). Фон Нейман считал, что с чрезвычайно слож­ными системами должны быть связаны новые принципы. В частно­сти, он думал, что ниже определенного уровня сложность вырож­дается и самовоспроизведение невозможно. Он предполагал, вообще говоря, что в случае простого автомата символическое описание ого поведения проще, чем сам автомат, а в случае очень сложного автомата сам автомат проще, чем символическое описание его пове­дения.
4. При обсуждении относительного быстродействия естествен­ных и искусственных компонентов мы отметили, что в естественных автоматах наблюдается тенденция к параллельной работе, тогда как в искусственных автоматах — в основном к последовательной работе. Конструируя автомат или продумывая план вычисления, можно выбирать в какой-то мере степень параллельности или после­довательности. Однако здесь имеются определенные границы: в по­следовательном вычислении, например, одна из последующих операций может зависеть от предыдущей и потому не может осуще­ствляться параллельно с ней. От этого выбора зависят другие свой­ства машины, в частности требования к ее памяти, так как данные, которые будут использоваться в дальнейшем, должны храниться до тех пор. пока они не понадобятся. Память искусственного авто­мата обычно организуется иерархично, причем различные ступени этой иерархической лестницы работают с различными скоростями. Типичная вычислительная машина содержит быстродействующие электронные регистры, медленно работающие ферритовые кольца и еще более медленные узлы памяти на магнитной ленте. Кроме того, имеются соединения в самой машине, и они составляют неизменяе­мую часть системы. Изучая эти иерархии машинной памяти, фон Нейман отметил, что подобные иерархии следует искать и в есте­ственных автоматах. Импульсы, циркулирующие в нейронных цепях, изменение порогов нейронов в процессе работы, организация нервной системы и генетическое кодирование — все это вместе представляет собой именно такую иерархию.
Организация автомата отличается от организации конкретного вычисления в этой машине. Если принять во внимание и то и дру­гое, то различие между естественными и искусственными автома­тами в соотношении числа последовательных и параллельных опера­ций проявится резче. В этой связи фон Нейман ввел понятие логиче­ской глубины вычислений. Процесс вычисления состоит из большого числа основных логических шагов (переключений и задержек), причем результат каждого шага зависит от некоторых предшествующих шагов. Будем называть цепью вычислений любую последователь­ность шагов, каждый из которых существенно зависит от своего предшественника. Логической глубиной вычисления называется чис­ло логических шагов в его наиболее длинной цепи вычислений. Благодаря высокой скорости работы цифровые вычислительные машины обычно производят вычисления необычайно большой логи­ческой глубины. Чтобы при этом окончательный результат оказал­ся полезным, его ошибка должна быть мала, а это приводит к очень серьезным требованиям к надежности каждого элементарного логического шага.
Итак, мы подошли к пятому и последнему из основных пунктов плана сравнения естественных и искусственных автоматов, прове­денного фон Нейманом.
5. Первые электронные вычислительные цифровые машины были плохо оборудованы в отношении автоматического обнаружения по­вреждений. Они были сконструированы и спаяны с величайшей акку­ратностью, подбирались компоненты с высокой надежностью, про­граммы писались тщ

Джон фон Нейман (von Neumann) (1903 — 57) — американский математик.  Гербрандт, В. Аккерман, Дж. фон Нейман.

Джон фон Не́йман (англ. John von Neumann; или Иоганн фон Нейман, нем.  Другой пример — доказательство Дж.


Краткая биография: Джон фон Нейман (John von Neumann)  (С приложением статьи Дж. фон Неймана Общая и логическая теория автоматов): ГИФМЛ; М.; 1960.

О. Моргенштерн, Дж. фон Нейман Теория игр и экономическое поведение Москва «Книга по Требованию» УДК 330 ББК 65 М79 М79 Моргенштерн О


Теория самовоспроизводящихся автоматов (фон Нейман Дж. (von Neumann)).

Белл и фон Нейман Дж. Бернштейн (США) Перевод М.Х. Шульмана  Вот что я хочу сказать. Иногда люди пишут, что фон Нейман допустил “ошибку”.


 

Меню